MiR-375-外科学-基金申请-答辩-

MiR-375调控PDHK1影响肝癌细胞能量代谢新机制,答辩人:许鑫森导师:刘昌,7年制学生临床创新科研基金答辩,目录,5,4,3,2,1,前期基础,研究内容,技术路线,创新之处,立项依据,6,年度研究计划,1立项依据-Warburgeffect,肝癌细胞作为生长增殖失控的细胞，其重要的生物学标志是能量代谢异常。,以糖酵解水平增强为主要表现（即“Warburgeffect”）的糖代谢通路异常是其中的核心环节。,正常细胞在有氧时通过糖的有氧氧化分解获取能量，只有在缺氧时才进行无氧糖酵解；而肿瘤细胞无论在常氧还是在缺氧环境下，都表现为糖酵解水平显著增强，而线粒体内丙酮酸氧化效率受到抑制。,Warburg效应的发现，将肿瘤特有代谢异常问题提到了重要地位。该现象目前被认为是肿瘤细胞恶性转化中的基础代谢改变，并被应用于肝癌的临床诊断和靶向治疗。,丙酮酸脱氢酶（pyruvatedehydrogenase，PDH）,能够特异性抑制PDH活性，从而限制丙酮酸向乙酰辅酶A的代谢,目前鉴定出4种PDHK同工酶：PDHK1、PDHK2、PDHK3以及PDHK4PDHK1能催化PDH全部三个磷酸化位点，因而对PDH的抑制作用更为关键,调节糖酵解产生的丙酮酸转化成乙酰辅酶A进入线粒体代谢,丙酮酸脱氢酶激酶（PyruvateDehydrogenaseKinase，PDHK）,PDHK1在正常组织中被检测到微量表达，而在头颈部癌、非小细胞肺癌、乳腺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞中表达增强。,1立项依据-丙酮酸脱氢酶激酶异常表达,1立项依据-肿瘤细胞中丙酮酸脱氢酶激酶的调控方式,MolecularCell最近发表评论文章指出，PDHK1在肿瘤细胞代谢重编程中发挥关键作用，具有重要的研究价值。,microRNA作为影响基因转录后翻译的重要因子，被发现具有调控肿瘤细胞代谢的重要功能。,1立项依据-miRNA与丙酮酸脱氢酶激酶,miRNA,PDHK1,靶向抑制,然而microRNA是否具有靶向PDHK1的作用尚未受到关注。,2前期研究-基于芯片数据的线粒体相关miRNAs预测及筛选,通过96对肝癌组织标本芯片筛选出5个与线粒体代谢功能相关且在肝癌中差异表达的候选miRNAs,miRNA-375最早由PoyMN等于2004年在Nature杂志报道。随后的研究表明，miRNA-375与2型糖尿病以及胰岛素耐受相关，并能够影响胰岛细胞的发育和调控胰岛素的释放，参与全身糖代谢水平的调控。,调控PDHK1的潜在miRNAs,不同肿瘤细胞miR-375靶点基因及与能量代谢通路的关系,2前期研究-miRNA-375与肿瘤关系密切,最近研究发现，miR-375还在肿瘤细胞中发挥重要作用。,2前期研究-运用多种预测软件对miR-375靶点进行预测,经预测，miR-375能够结合到PDHK1的3UTR区域。同时，利用多个miRNA靶基因预测网站（miRanda，miRDB，miRWalk以及Targetscan）对分析结果进行验证，能够佐证miR-375靶基因的预测结果。,通过miRanda软件共发现miR-375与PDHK1关系密切,进一步对miR-375前体及miR-375成熟体的二级结构进行分析,2前期研究-运用多种预测软件对miR-375靶点进行预测,利用热力学模型,对miR-375与PDHK1的结合能量改变进行预测,对7种肝癌细胞系进行miR-375表达检测,（HepG2，Hep3B，HuH-7，SMMC-7721，MHCC-97H，MHCC-97L，SK-HEP-1）,在肝癌组织标本中验证miR-375与上PDHK1的表达相关性,2前期研究-miR-375与PDHK1的表达相关性分析,基于前期结果，本项目的研究思路为：,3研究内容,本课题的开展能够深入探讨microRNA作为一种调控肝癌细胞代谢重编程的新机制，并为寻找新的肝癌靶向治疗策略提供有利条件。,基于肝癌细胞模型，进一步明确miR-375能够作为新的机制参与负调控关键酶PDHK1通过调控miR-375表达水平进一步验证miR-375/PDHK1通路在肝癌细胞代谢重编程过程中的作用。探讨miR-375作为肝癌治疗新靶点的可能性。,4研究拟采取的技术路线,4研究拟采取的技术路线,5本项目的创新之处,在肝癌细胞水平上系统全面的探讨miR-375在肿瘤细胞能量代谢中的作用及其分子机制,将生物信息学分析技术和分子生物学实验技术联合应用于特定miRNA的筛选、靶基因预测和验证的研究策略,miRNA,肿瘤代谢,线粒体相关miRNA的生物信息分析策略,5个候选miRNAs,统计学分析以及靶基因预测手段,miR-375,6年度研究计划及研究成果,年度研究计划：2012.05-2012.12完成不同代谢条件下多种肝癌细胞系miR-375表达水平的检测；构建miR-375过表达的肝癌细胞模型，利用上述肝癌细胞模型，检测不同miR-375表达水平对肝癌细胞线粒体能量代谢的影响。2012.12-2013.04利用双荧光报告基因以及miRNA表达调控实验验证miR-375与预测靶点PDHK1的调控关系。2013.04-2013.05研究资料的汇总、整